Question

I．飛機(jī)尾氣中的NO會(huì)破壞臭氧層．利用催
化劑可使尾氣中的NO和CO發(fā)生反應(yīng)2NO+2CO?2CO₂+N₂；△H＜0．已知增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率．為了分別驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積．對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	T（℃）	NO初始濃度（mol/L）	CO初始濃度（mol/L）	催化劑的比表面積（m2/g）
Ⅰ	280	1.20×10-3	5.80×10-3	82
Ⅱ		1.20×10-3		124
Ⅲ	350		5.80×10-3

（1）請(qǐng)?zhí)钊�表中的各空格�?br />（2）請(qǐng)?jiān)谟疑线吔o出的坐標(biāo)圖中，畫出上表中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下混合氣體中NO濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)曲線圖，并標(biāo)明各條曲線的實(shí)驗(yàn)編號(hào)．
II．汽車內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的高溫會(huì)引起N₂和O₂的反應(yīng)：N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一．
200℃時(shí)，向容積為2L的密閉容器中充入10molN₂與5mol O₂，達(dá)到平衡后NO的物質(zhì)的量為2mol，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

．該溫度下，若開始時(shí)向上述容器中充入1molN₂和一定量的O₂，平衡時(shí)O₂與NO的物質(zhì)的量恰好相等，則平 衡時(shí)N₂的物質(zhì)的量是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題,化學(xué)反應(yīng)速率專題

分析：I．根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證溫度、催化劑比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，則應(yīng)保證濃度相同，然后相同溫度時(shí)比較催化劑比表面積，相同催化劑比表面積時(shí)比較溫度，然后利用影響化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的因素來分析圖象；
II．K=

c2(NO)

C(N2)．C(O2)

，溫度不變平衡常數(shù)不變，利用平衡常數(shù)計(jì)算氮?dú)獾钠胶馕镔|(zhì)的量．

解答： 解：I．（1）①因Ⅰ、Ⅱ比表面積不同，則應(yīng)控制溫度相同，所有濃度應(yīng)控制相同來驗(yàn)證催化劑比表面積對(duì)速率的影響；
Ⅱ、Ⅲ比表面積相同，溫度不同，則所有濃度應(yīng)控制相同來驗(yàn)證反應(yīng)溫度對(duì)速率的影響；，
故答案為：280；5.80×10^-3；1.20×10^-3；124；
②因Ⅰ、Ⅱ溫度相同，催化劑對(duì)平衡移動(dòng)無影響，則平衡不移動(dòng)，但Ⅱ的速率大，則Ⅱ先達(dá)到化學(xué)平衡，Ⅰ、Ⅱ達(dá)平衡時(shí)NO的濃度相同；而Ⅲ的溫度高，則反應(yīng)速率最大且平衡逆移，即達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)c（NO）增大，故答案為：．
II．達(dá)到平衡后NO的物質(zhì)的量為2mol，則c（NO）=

2mol

2L

=1mol/L，c（N₂）=

(10-1)mol

2L

=4.5mol/L，c（O₂）=

(5-1)mol

2L

=2mol/L，K=

1×1

4.5×2

=

1

9

，
設(shè)平衡時(shí)氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量x，設(shè)投入的氧氣的物質(zhì)的量為y，
     N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）
開始  1mol  ymol        0 
反應(yīng)（1-x）mol （1-x）mol  2（1-x）mol             
平衡xmol   （y-1+x）mol  2（1-x）mol             
平衡濃度c（NO）=

1-x

2

mol/L，c（N₂）=

x

2

mol/L，c（O₂）=

y-1+x

2

mol/L，K=

1-x 2 × 1-x 2

x 2 × y-1+x 2

=

1

9

①，
（y-1+x）mol=2（1-x）mol ②，聯(lián)立①②得

x= 9 11 y= 6 11

，所以氮?dú)獾钠胶鉂舛葹?span id="0g9ru44" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

9

11

mol，
故答案為：

1

9

，

9

11

．

點(diǎn)評(píng)：注重考查了學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，充分體現(xiàn)了新課程變化，同時(shí)又注重了對(duì)高考熱點(diǎn)的考查，是較好的一道綜合題，注意平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系，為易錯(cuò)點(diǎn)．